Διδακτική της Πληροφορικής: ερευνητικές προσεγγίσεις στη μάθηση και τη διδασκαλία

«Εναλλακτικά Περιβάλλοντα Προγραμματισμού»

Μπακόπουλος Νίκος, Α.Μ. 363

Ορφανού Κωνσταντίνα, Α.Μ. 366

Πληροφορίες για το Σενάριο

• «Η Αλίκη στη Χώρα των Επαναλήψεων»

Εκπαιδευτικό σενάριο για τη διδασκαλία της δομής επανάληψης «Όσο» σε μαθητές της Γ’ Γυμνασίου με χρήση του προγραμματιστικού περιβάλλοντος Storytelling Alice.

Κεντρική Ιδέα του Σεναρίου

Στόχοι: • δομή επανάληψης «Όσο» και αναγκαιότητα χρήσης της • βασικά στάδια επίλυσης προβλήματος με τη χρήση υπολογιστή για την ανάπτυξη ενός προγράμματος (στόχοι χαμηλού επιπέδου) • χρήση δομής επανάληψης «Όσο» για υλοποίηση προγραμμάτων • σχεδίαση λύσης ενός απλού προβλήματος και υλοποίηση στο Alice • πρόβλεψη αποτελεσμάτων του προγράμματος/αλγορίθμου και χρήση του animation για επαλήθευση και αποσφαλμάτωση • κατάκτηση της δομής επανάληψης «Όσο» με τέτοιο τρόπο, ώστε οι μαθητές μελλοντικά να μπορούν να την ανακαλέσουν και να την ενσωματώσουν σε μια λύση ενός προβλήματος σε διαφορετική αλλά παρόμοια γλώσσα προγραμματισμού (στόχοι υψηλού επιπέδου)

Φάσεις: Πέντε δραστηριότητες: Ανίχνευσης, Διδασκαλίας, Εμπέδωσης, Αξιολόγησης και Μεταγνωστική

http://www.ecedu.upatras.gr/algorithmics/

Βασικές λειτουργίες και δυνατότητες (affordances) του Alice που χρησιμοποιούνται

• Οπτικός προγραμματισμός (visual programming) • Οπτική αναπαράσταση των αποτελεσμάτων των ενεργειών του

χρήστη άμεσα • Ιστορίες, παιχνίδια, προσομοιώσεις • Εκτέλεση ενεργειών από αντικείμενα • Αλληλεπίδραση μεταξύ αντικειμένων • Δυνατότητα εκσφαλμάτωσης • Εύκολη ταξινόμηση αντικειμένων στον εικονικό χώρο • Υποστήριξη animations πολλαπλών σκηνών

Δραστηριότητα Ανίχνευσης

• Ανίχνευση πρότερων ιδεών και υπάρχουσων γνώσεων σχετικά με τις δομές επανάληψης • Προβολή δύο animations που έχουν δημιουργηθεί με το Alice και βασίζονται στις δομές επανάληψης «Για» και «Όσο» • Φύλλο εργασίας και συζήτηση

Δραστηριότητα Διδασκαλίας

• Συνεργατική δραστηριότητα • Τροποποίηση κώδικα για την ολοκλήρωση μιας ιστορίας με τρία μέρη • Φύλλο εργασίας, επίλυση προβλήματος και συζήτηση • Πίνακες καταστάσεων

Δραστηριότητα Εμπέδωσης

• Συνεργατική δραστηριότητα • Δημιουργία μιας ιστορίας της οποίας δίνεται το σενάριο • Φύλλο εργασίας, σχεδίαση storyboard, επίλυση προβλήματος • Ιστορία με δύο σκηνές • Δίνεται το αρχείο με τα σκηνικά, τα αντικείμενα και τα γεγονότα • Διάγραμμα ροής με τη βοήθεια του Inspiration

Δραστηριότητα Αξιολόγησης

• Διδακτικές προσεγγίσεις «Διερεύνησης» και «Μαύρο Κουτί» • Πρόβολη κώδικα, οι μαθητές εξηγούν τι υλοποιεί – πίνακας καταστάσεων • Προβολή animation Κοκκινοσκουφίτσας, οι μαθητές αλληλεπιδρούν και γράφουν τον κώδικα που το υλοποιεί • Φύλλο εργασίας χωρίς χρήση του Alice για αποφυγή συνεχούς ανατροφοδότησης

Μεταγνωστική Δραστηριότητα

• Συνέχεια της δραστηριότητας αξιολόγησης • Δύο ομάδες παρουσιάζουν στον πίνακα τις απαντήσεις τους • Διαλέγουμε την ομάδα με τις πιο σωστές απαντήσεις και αυτή με τις πιο λανθασμένες • Επίδειξη λύσεων μέσω του Alice για επαλήθευση • Eυνοϊκό κλίμα για γνωστικές συγκρούσεις και μεταγνώση • Σεβασμός προς τη δουλειά των συμμαθητών τους - στάση

Πώς χρησιμοποιείται το Alice ως γνωστικό εργαλέιο

• Ανάπτυξη ικανότητας επίλυσης προβλημάτων • Ανάπτυξη κριτικής σκέψης • Ανάπτυξη δεξιοτήτων λήψης απόφασης • Ανάπτυξη ικανότητας διερεύνησης και αναζήτησης πληροφοριών • Φιλική διεπαφή • Ανάπτυξη αισθήματος δημιουργίας

Εφαρμογή με μαθητές

• Δημόσιο σχολείο, Γ’ Γυμνασίου • 22 μαθητές, 11 υπολογιστές – ομάδες δύο ατόμων • Εργαστήριο Υπολογιστών Φύλλα εργασίας: • σε κάθε δραστηριότητα • κοινό για δραστηριότητα αξιολόγησης και μεταγνωστική Alice: • διαφορετικές ιστορίες για κάθε δραστηριότητα • οχτώ αρχεία

Αναστοχασμός εφαρμογής

• Επιτεύχθηκαν οι μαθησιακοί στόχοι του σεναρίου • Καλή η εντύπωση των παιδιών για το Storytelling Alice • Επίτευξη κοινωνικογνωστικών συγκρούσεων Προβλήματα: • Ανεπαρκείς οι δύο διδακτικές ώρες • Αναμενόμενη δυσκολία από βιβλιογραφία: ο καθορισμός της συνθήκης ελέγχου - την συντάσσαν όπως σε μια εντολή συνθήκης • Όχι αξιολόγηση τελευταίου στόχου σεναρίου Πιθανές προσαρμογές: • Δίωρο μάθημα ή περισσότερες διδακτικές ώρες • Μεταγνωστική Δραστηριότητα: συμπληρωμένο φύλλο εργασίας ανίχνευσης με τις απαντήσεις τους - αντιπαραβάλλουμε τις αποκτημένες γνώσεις με τις πρότερες ιδέες τους • Εμπλουτισμός στόχων σεναρίου: Καθορισμός γεγονότων - γεγονοστραφής προγραμματισμός Δημιουργία μεθόδων και παραμετροποίηση Ενασχόληση με σκηνικά και αντικείμενα • Αξιολόγηση τελευταίου στόχου στο Scratch

Συμπεράσματα διαδικασίας

• Το Alice παρέχει δυνατότητες που δεν έχει μια διδασκαλία με συμβατική γλώσσα προγραμματισμού και αντίστοιχο προγραμματιστικό περιβάλλον • Η δομή επανάληψης «Όσο» έχει περιορισμένα παραδείγματα σε ιστορίες και τις περισσότερες φορές έχει ανάγκη από διαδραστικότητα • Το Alice λόγω των σκηνικών και των αντικειμένων δεν κάνει εμφανή την αρχικοποίηση στη δομή επανάληψης και χρειάζεται η δημιουργία και η χρήση μεταβλητών στο πρόβλημα • Δυσκολία ατομικής αξιολόγησης σε συνεργατικές δραστηριότητες

Βιβλιογραφία (1/2)

• Γεωργόπουλος, Α. (2004) Διδασκαλία δομών επανάληψης με τη χρήση του μεταγλωττιστή Διερμηνευτής της ΓΛΩΣΣΑΣ στα πλαίσια του μαθήματος «Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον» 2η Πανελλήνια Διημερίδα με διεθνή συμμετοχή «Διδακτική της Πληροφορικής».

• Γρηγοριάδου, Γόγουλου, Γουλή (2002). Εναλλακτικές Διδακτικές Προσεγγίσεις σε Εισαγωγικά Μαθήματα Προγραμματισμού: Προτάσεις Διδασκαλίας. Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση», 3ου Συνεδρίου ΕΤΠΕ, Ρόδος (2002) (Τόμος Α’, Επιμ. Α. Δημητρακοπούλου, Πρακτικά 3ου Συνεδρίου ΕΤΠΕ, 26-29/9/2002, Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Ρόδος, Εκδόσεις ΚΑΣΤΑΝΙΩΤΗ Inter@ctive).

• Γρηγοριάδου, Γόγουλου, Γουλή (2004). Μαθησιακές Δυσκολίες στις Επαναληπτικές Δομές. Syn_etpe 2004.

• Δαβράζος, Κόμης (2011). Οι διαφαινόμενες συνιστώσες του διδακτικού μετασχηματισμού της πληροφορικής. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Πληροφορικής «Πληροφορική και νέο σχολείο».

• Εφόπουλος, Ευαγγελίδης, Δαγλιλέλης, Κλεφτοδήμος (2003). Οι δυσκολίες των αρχάριων προγραμματιστών. 3ο Πανελλήνιο Συνέδριο «Διδακτική της πληροφορικής».

• Κόμης, Β. (2005). Εισαγωγή στη Διδακτική της Πληροφορικής. Αθήνα: Κλειδάριθμος.

• Κόμης, Β. (2000). Διδακτική της Πληροφορικής, τόμος Α΄. Πάτρα: Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο.

• Κόμης, Β. (2011). Οδηγός σεναρίου, Έκδοση 0.92 - Δευτέρα, 7 Νοεμβρίου 2011-ΤΕΑΠΠΗ.

• Κοντόση, Κ. (2011). Διδακτική Προσέγγιση της Επαναληπτικής Διαδικασίας While…Do της Pascal . 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής.

Βιβλιογραφία (2/2)

• Ξυνόγαλος Σ. (2003). Σενάρια διδασκαλίας του προγραμματισμού στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, στο Μ. Ιωσηφίδου & Ν. Τζιμόπουλος (επιμ.),. Πρακτικά 2ου Πανελλήνιου Συνεδρίου των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ ‘Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη’, Τόμος Α’, 783-795, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών.

• Πέρδος, Δουκάκης, Γιαννοπούλου (2011). Αλγοριθμική Προσέγγιση της Μετατροπής από μία Εντολή Επανάληψης σε Άλλη. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής.

• Tζιμογιάννης, Α., & Κόμης, Β., (1999). Επίλυση προβλημάτων σε προγραμματιστικό περιβάλλον: η οικοδόμηση της δομής ελέγχου από τους μαθητές του Ενιαίου Λυκείου. Πρακτικά του 4ου Συνεδρίου ‘Διδακτική των Μαθηματικών και πληροφορική στην Εκπαίδευση’ (σελ.243-249). Ρέθυμνο 1999.

• Τζιμογιάννης, Α. (2003). Η διδασκαλία του προγραμματισμού στο ενιαίο λύκειο: προς ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο με στόχο την ανάπτυξη δεξιοτήτων επίλυσης προβλημάτων, στο Μ. Ιωσηφίδου & Ν. Τζιμόπουλος (επιμ.), Πρακτικά 2ου Πανελλήνιου Συνεδρίου των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ ‘Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη’, Τόμος Α’, 706-720, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών

• Τζιμογιάννης, Α. (2005). Προς ένα παιδαγωγικό πλαίσιο διδασκαλίας του προγραμματισμού στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. 3ο Πανελλήνιο Συνέδριο διδακτικής πληροφορικής.

• Kelleher, C., R. Pausch. (2006). Lessons Learned from Designing a Programming System to Support Middle School Girls Creating Animated Stories. 2006 IEEE Symposium on Visual Languages and Human-Centric Computing.

Σύνδεσμοι

• (ΔΕΠΠΣ & ΑΠΣ Πληροφορικής - προσπέλαση 10-5-2012)

http://dide.ilei.sch.gr/keplinet/education/depps.php#gymnasio1

http://dide.ilei.sch.gr/keplinet/education/depps.php#gymnasio2

• (Νέο Πρόγραμμα Σπουδών - προσπέλαση 10-5-2012)

http://www.sepchiou.gr/docs/programma%20spoudon%20gymnasio.pdf?phpMyAdmin=FCLAnm2h0sq2KWTDTT5Y%2Cdoq896

Ευχαριστούμε!